鉅大LARGE | 點(diǎn)擊量:814次 | 2021年12月01日
有機(jī)太陽(yáng)能電池研究 取得突破性進(jìn)展
近日,由南開(kāi)大學(xué)化學(xué)學(xué)院教授陳永勝領(lǐng)銜的團(tuán)隊(duì)在有機(jī)太陽(yáng)能電池領(lǐng)域研究中取得突破性進(jìn)展。他們利用寡聚物材料互補(bǔ)吸光策略構(gòu)建出一種具有寬光譜吸收特性的疊層有機(jī)太陽(yáng)能電池器件,實(shí)現(xiàn)了12.7%的光電轉(zhuǎn)化效率。據(jù)了解,這也是目前文獻(xiàn)報(bào)道過(guò)的有機(jī)/高分子太陽(yáng)能電池光電轉(zhuǎn)化效率的最高紀(jì)錄。
據(jù)介紹,有機(jī)太陽(yáng)能電池是解決環(huán)境污染、能源危機(jī)問(wèn)題的有效途徑之一,其在成本低、柔性高、工藝簡(jiǎn)單、環(huán)境友好等方面都遠(yuǎn)遠(yuǎn)優(yōu)于傳統(tǒng)太陽(yáng)能電池。但是,自1958年第一個(gè)有機(jī)太陽(yáng)能電池器件誕生至今,如何提高光電轉(zhuǎn)換效率就始終困擾著各國(guó)科學(xué)家。這一問(wèn)題也直接決定著有機(jī)太陽(yáng)能電池能否走出實(shí)驗(yàn)室、走進(jìn)人類的生出現(xiàn)活。
“作為新興的前沿研究領(lǐng)域,近年來(lái),得益于光活性層材料的設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)和器件結(jié)構(gòu)的不斷優(yōu)化,有機(jī)太陽(yáng)能電池能量轉(zhuǎn)化效率有了大幅攀升。”陳永勝說(shuō),他與他的團(tuán)隊(duì)多年來(lái)對(duì)有機(jī)光伏器件材料篩選和構(gòu)筑工藝進(jìn)行深入系統(tǒng)研究,開(kāi)發(fā)了一系列可溶液處理的高效率寡聚物型分子活性層材料,于2015年實(shí)現(xiàn)了超過(guò)10%的光電轉(zhuǎn)換效率。
考慮到產(chǎn)業(yè)化要求,使用具有不同光譜吸收范圍的活性材料制備疊層光伏器件是進(jìn)一步提高光電轉(zhuǎn)化效率的有效策略。基于該思路,陳永勝教授團(tuán)隊(duì)與華南理工大學(xué)研究團(tuán)隊(duì)等開(kāi)展合作,采用與工業(yè)化生產(chǎn)兼容的溶液加工方法制備得到高效有機(jī)太陽(yáng)能器件。經(jīng)過(guò)工藝優(yōu)化,最終實(shí)現(xiàn)了12.7%的驗(yàn)證效率。
根據(jù)相關(guān)設(shè)計(jì)原理,通過(guò)材料和器件的進(jìn)一步優(yōu)化,光電轉(zhuǎn)換效率還有進(jìn)一步提升的空間,有望達(dá)到15%以上?!跋乱徊?,我們將重要解決電池壽命問(wèn)題,進(jìn)一步提高能量轉(zhuǎn)化效率。相信有機(jī)太陽(yáng)能電池從實(shí)驗(yàn)室真正走向?qū)嶋H應(yīng)用、實(shí)現(xiàn)商品化生產(chǎn)的夢(mèng)想將在不久的將來(lái)成為現(xiàn)實(shí)?!标愑绖僬f(shuō)。
充電溫度:0~45℃
-放電溫度:-40~+55℃
-40℃最大放電倍率:1C
-40℃ 0.5放電容量保持率≥70%